CN205401003U - 一种组合式风电风轮锁盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式风电风轮锁盘，包括锁盘主体、衬套、螺钉和油杯。当风力发电机日常运行时，定期向油杯中注入润滑油脂，以避免衬套的内表面发生锈蚀。本实用新型的风轮锁盘衬套加工有润滑注油孔及导油孔，能够将润滑介质输送到风轮锁定机构的锁紧销与衬套内锥孔之间的接触面，有效减小锁紧销***和退出的摩擦阻力。本实用新型的风轮锁盘设置有解锁螺栓孔，当风轮锁定时间较长、载荷过大造成风轮锁定机构的锁紧销难以退出时，使用解锁螺栓可将衬套与锁紧销脱离，达到解除风轮锁定的目的。本实用新型采用组合式结构型式，能够防止由于风轮锁盘停机孔表面锈蚀而造成的风轮锁定机构卡死现象，提高了风力发电机组的安全性和可靠性。

Description

一种组合式风电风轮锁盘

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备制动***领域，特别涉及风力发电机风轮锁定机构。

背景技术

风轮锁盘的主要作用是作为风电机组停机时的制动盘，仅在风力发电机组维护时使用，风力发电机组进行检修时，一般先通过制动***使风轮及主轴停转，然后风轮锁定机构的锁紧销伸进风轮锁盘的停机孔，将风轮锁定，确保人员和设备的安全。现有的风轮锁盘一般为一体式的圆盘结构，材料一般为锻造的低合金高强度结构钢，圆盘上布置有沿周向分布的圆锥形风轮锁停机孔。由于只有在停机维护时才使用风轮锁定停机功能，因此停机孔内表面会因长时间闲置而产生锈蚀，导致摩擦力增大，当风电机组将要维护需要实施风轮锁定时，锁紧销无法正常进入停机孔；维护完成后需要解除风轮锁定时，容易造成锁紧销卡死、无法正常退出，影响风力发电机组正常工作。

现有的兆瓦级风电机组风轮锁定机构一般为液压驱动型式，针对上述情况，常规的做法是操作液压***向风轮锁定机构油缸提供较高的液压压力，使锁紧销克服由于锈蚀产生的摩擦力，实现风轮锁定和解锁，液压***的额定工作压力一般为16MPa，而根据理论计算和实践经验得知，对于锈蚀严重的情况，实际操作时液压***压力达到35MPa甚至更高，过高的液压压力会对液压***元件及油缸密封造成不良影响，存在安全隐患，并且造成能源的浪费；如果较高的液压***压力仍达不到要求，还要借助于千斤顶才能完成，费时费力，给现场操作带来很大困难，甚至会损坏风轮锁定机构和风轮锁盘，增加了维护成本。

中国专利CN201020642294.5公开了一种风力发电机组风轮锁定装置，该装置提供了一种风力发电机组风轮锁定装置，包括风轮锁销和风轮锁盘，其中风轮锁盘上设置有风轮锁销进锁或退锁时滑入或滑出的卡孔。但该方案未给出风轮锁盘上卡孔的具体型式。

中国专利201320068832.8公开了一种风力发电机组风轮锁盘，该锁盘提供了一种风力发电机组风轮锁盘，采取铸造成型，成本低廉并且可以满足载荷强度要求。但该锁盘上的风轮锁停机孔仍为直接加工，一旦停机孔内壁锈蚀，将导致的风轮锁定机构的锁紧销进出困难甚至卡死问题。

中国专利201320485069.9公开了一种风力发电机的风轮锁定装置，该装置提供了一种风力发电机的风轮锁定装置，包括锁定销、锁定盘和机舱底架，其中锁定盘上开有用于***锁定销的销孔，该销孔直接在锁定盘上加工，一旦停机孔内壁锈蚀，将导致的风轮锁定机构的锁紧销进出困难甚至卡死问题。

通过检索发现，上述专利在结构和原理方面仍然不能够有效地避免风轮锁定机构的卡死现象。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种组合式风电风轮锁盘，以解决现有风轮锁盘因锁定孔锈蚀而导致的风轮锁定机构的锁紧销进出困难甚至卡死问题，使风轮锁定机构能够灵活地对风轮进行锁定和解锁，保证风力发电机组的安全运行。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种组合式风电风轮锁盘，包括锁盘主体、衬套、螺钉和油杯；

所述的锁盘主体为圆环形钢制一体件，内孔和外圆均为圆柱形，靠近内孔附近沿周向均匀分布有若干圆柱形通孔，用于连接风力发电机主轴；锁盘主体的一个端面A沿周向均匀分布有若干圆柱形沉孔，沉孔端面沿周向分布有若干螺纹孔，沉孔中心加工有圆锥形孔A，其半圆锥角为β，其中圆锥形孔A直径较小的一端靠近锁盘主体的另一个端面B，沉孔与圆锥形孔A之间的过渡部分设置有圆角A。

所述的衬套为带圆形法兰结构开豁口的圆锥形钢制一体件，法兰端面沿周向分布有若干台阶状圆柱形沉孔，圆柱形沉孔与锁盘主体的螺纹孔相对应，衬套的法兰端面沿周向分布有若干解锁螺栓孔，法兰端面沿周向还分布有若干注油孔，衬套的法兰内孔为圆锥形孔B，其半圆锥角为α，与风力发电机风轮锁定机构的锁紧销的圆锥端半圆锥角角度相同，圆锥形孔B直径较小的一端靠近开有注油孔的法兰端面，衬套法兰后端面为台阶状结构，设置有圆锥体，圆锥体的半圆锥角为β，圆锥形孔B内表面与圆锥体外表面分别设置有若干导油孔，导油孔与注油孔相通；圆锥形孔B内表面与圆锥体外表面后端形成圆环状端面C，圆锥体外表面与圆环状端面C之间的过渡部分设置有圆角B，圆锥形孔B内表面与圆环状端面C之间的过渡部分设置有圆角C；衬套沿周向方向开有豁口，豁口宽度为e。

衬套的数量与锁盘主体中的沉孔的数量相同，衬套通过螺钉安装于锁盘主体中的沉孔及圆锥形孔A内，衬套的圆锥体外表面与锁盘主体的圆锥形孔A内表面相配合，衬套后端面与锁盘主体上的沉孔的端面距离为e，衬套的圆环状端面C位于圆锥形孔A的内部，并且衬套的圆环状端面C与锁盘主体的端面B之间的距离为e。油杯安装于衬套中的注油孔内。

本实用新型所述的半圆锥角为α为11.3°；半圆锥角为β满足关系式0°＜β＜α；宽度e1为1.5～3mm，距离e2为2～3mm，距离为e3为3～5mm。

本实用新型的工作原理如下：

当风力发电机日常运行时，定期向油杯中注入润滑油脂，以避免衬套的圆锥形孔B内表面发生锈蚀。这样当风力发电机需要维护时，能够保证风轮锁定机构的锁紧销锥端部分顺利进出衬套的圆锥形孔B。

当风力发电机维护时间比较长，由于载荷较大造成锁紧销与衬套配合过紧时，一方面使用风轮锁定机构的解锁功能使锁紧销有解锁的趋势，另一方面松开与锁紧销配合的衬套上安装的螺钉，同时将与解锁螺栓孔数量相同的解锁螺栓安装在解锁螺栓孔内，并同时安装垫圈，按一定顺序将解锁螺栓拧入解锁螺栓孔内，使解锁螺栓螺纹端面与沉孔端面接触，缓慢按一定顺序拧紧解锁螺栓，使距离e和距离e增大，即可将锁紧销的锥端与衬套的圆锥形孔B脱离，达到解除风轮锁定的目的。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的风轮锁盘衬套加工有润滑注油孔及导油孔，能够将润滑介质输送到风轮锁定机构的锁紧销与衬套内锥孔之间的接触面，有效减小锁紧销***和退出的摩擦阻力；

2、本实用新型的风轮锁盘设置有解锁螺栓孔，当风轮锁定时间较长、载荷过大造成风轮锁定机构的锁紧销难以退出时，使用解锁螺栓可将衬套与锁紧销脱离，达到解除风轮锁定的目的。

3、本实用新型的风轮锁盘采用组合式结构型式，能够防止由于风轮锁盘停机孔表面锈蚀而造成的风轮锁定机构卡死现象，提高了风力发电机组的安全性和可靠性。

附图说明

本实用新型共有附图11张，其中：

图1是本实用新型的组合式风轮锁盘前部外形图。

图2是本实用新型的组合式风轮锁盘后部外形图。

图3是本实用新型的组合式风轮锁盘前部主视图。

图4是本实用新型的组合式风轮锁盘结构的A处局部放大图。

图5是本实用新型的组合式风轮锁盘结构的D-D剖面图。

图6是本实用新型的组合式风轮锁盘结构的E-E剖面图。

图7是本实用新型的组合式风轮锁盘结构的B处局部放大图。

图8是本实用新型的风轮锁盘主体结构图。

图9是本实用新型的风轮锁盘主体结构的C处局部放大图。

图10是本实用新型的衬套前部结构图。

图11是本实用新型的衬套后部结构图。

图中：1.锁盘主体；2.衬套；3.螺钉；4.油杯；5.锁紧销；6.解锁螺栓；7.垫圈；101.连接孔；102.沉孔；103.圆锥形孔A；104.圆角A；105.螺纹孔；106.内孔；107.外圆；108.端面A；109.端面B；201.圆柱形沉孔；202.解锁螺栓孔；203.注油孔；204.圆锥形孔B；205.豁口；206.圆锥体；207.圆角B；208.圆角C；209.导油孔；210.端面C。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-11所示，一种组合式风电风轮锁盘，包括锁盘主体1、衬套2、螺钉3和油杯4；

所述的锁盘主体1为圆环形钢制一体件，内孔106和外圆107均为圆柱形，靠近内孔106附近沿周向均匀分布有若干圆柱形通孔101，用于连接风力发电机主轴；锁盘主体1的一个端面A108沿周向均匀分布有若干圆柱形沉孔102，沉孔102端面沿周向分布有若干螺纹孔105，沉孔102中心加工有圆锥形孔A103，其半圆锥角为β，其中圆锥形孔A103直径较小的一端靠近锁盘主体1的另一个端面B109，沉孔102与圆锥形孔A103之间的过渡部分设置有圆角A104。

所述的衬套2为带圆形法兰结构开豁口的圆锥形钢制一体件，法兰端面沿周向分布有若干台阶状圆柱形沉孔201，圆柱形沉孔201与锁盘主体1的螺纹孔105相对应，衬套2的法兰端面沿周向分布有若干解锁螺栓孔202，法兰端面沿周向还分布有若干注油孔203，衬套2的法兰内孔为圆锥形孔B204，其半圆锥角为α，与风力发电机风轮锁定机构的锁紧销5的圆锥端半圆锥角角度相同，圆锥形孔B204直径较小的一端靠近开有注油孔203的法兰端面，衬套2法兰后端面为台阶状结构，设置有圆锥体206，圆锥体206的半圆锥角为β，圆锥形孔B204内表面与圆锥体206外表面分别设置有若干导油孔209，导油孔209与注油孔203相通；圆锥形孔B204内表面与圆锥体206外表面后端形成圆环状端面C210，圆锥体206外表面与圆环状端面C210之间的过渡部分设置有圆角B207，圆锥形孔B204内表面与圆环状端面C210之间的过渡部分设置有圆角C208；衬套2沿周向方向开有豁口205，豁口205宽度为e1。

衬套2的数量与锁盘主体1中的沉孔102的数量相同，衬套2通过螺钉3安装于锁盘主体1中的沉孔102及圆锥形孔A103内，衬套2的圆锥体206外表面与锁盘主体1的圆锥形孔A103内表面相配合，衬套2后端面与锁盘主体1上的沉孔102的端面距离为e2，衬套2的圆环状端面C210位于圆锥形孔A103的内部，并且衬套2的圆环状端面C210与锁盘主体1的端面B109之间的距离为e3。油杯4安装于衬套2中的注油孔203内。

本实用新型所述的半圆锥角为α为11.3°；半圆锥角为β满足关系式0°＜β＜α；宽度e1为1.5～3mm，距离e2为2～3mm，距离为e3为3～5mm。

本实用新型的工作原理如下：

当风力发电机日常运行时，定期向油杯4中注入润滑油脂，以避免衬套2的圆锥形孔B204内表面发生锈蚀。这样当风力发电机需要维护时，能够保证风轮锁定机构的锁紧销5锥端部分顺利进出衬套2的圆锥形孔B204。

当风力发电机维护时间比较长，由于载荷较大造成锁紧销5与衬套2配合过紧时，一方面使用风轮锁定机构的解锁功能使锁紧销5有解锁的趋势，另一方面松开与锁紧销5配合的衬套2上安装的螺钉3，同时将与解锁螺栓孔202数量相同的解锁螺栓6安装在解锁螺栓孔202内，并同时安装垫圈7，按一定顺序将解锁螺栓6拧入解锁螺栓孔202内，使解锁螺栓6螺纹端面与沉孔102端面接触，缓慢按一定顺序拧紧解锁螺栓6，使距离e2和距离e3增大，即可将锁紧销5的锥端与衬套2的圆锥形孔B204脱离，达到解除风轮锁定的目的。

Claims (2)

1.一种组合式风电风轮锁盘，其特征在于：包括锁盘主体(1)、衬套(2)、螺钉(3)和油杯(4)；

所述的锁盘主体(1)为圆环形钢制一体件，内孔(106)和外圆(107)均为圆柱形，靠近内孔(106)附近沿周向均匀分布有若干圆柱形通孔(101)，用于连接风力发电机主轴；锁盘主体(1)的一个端面A(108)沿周向均匀分布有若干圆柱形沉孔(102)，沉孔(102)端面沿周向分布有若干螺纹孔(105)，沉孔(102)中心加工有圆锥形孔A(103)，其半圆锥角为β，其中圆锥形孔A(103)直径较小的一端靠近锁盘主体(1)的另一个端面B(109)，沉孔(102)与圆锥形孔A(103)之间的过渡部分设置有圆角A(104)；

所述的衬套(2)为带圆形法兰结构开豁口的圆锥形钢制一体件，法兰端面沿周向分布有若干台阶状圆柱形沉孔(201)，圆柱形沉孔(201)与锁盘主体(1)的螺纹孔(105)相对应，衬套(2)的法兰端面沿周向分布有若干解锁螺栓孔(202)，法兰端面沿周向还分布有若干注油孔(203)，衬套(2)的法兰内孔为圆锥形孔B(204)，其半圆锥角为α，与风力发电机风轮锁定机构的锁紧销(5)的圆锥端半圆锥角角度相同，圆锥形孔B(204)直径较小的一端靠近开有注油孔(203)的法兰端面，衬套(2)法兰后端面为台阶状结构，设置有圆锥体(206)，圆锥体(206)的半圆锥角为β，圆锥形孔B(204)内表面与圆锥体(206)外表面分别设置有若干导油孔(209)，导油孔(209)与注油孔(203)相通；圆锥形孔B(204)内表面与圆锥体(206)外表面后端形成圆环状端面C(210)，圆锥体(206)外表面与圆环状端面C(210)之间的过渡部分设置有圆角B(207)，圆锥形孔B(204)内表面与圆环状端面C(210)之间的过渡部分设置有圆角C(208)；衬套(2)沿周向方向开有豁口(205)，豁口(205)宽度为e1；

衬套(2)的数量与锁盘主体(1)中的沉孔(102)的数量相同，衬套(2)通过螺钉(3)安装于锁盘主体(1)中的沉孔(102)及圆锥形孔A(103)内，衬套(2)的圆锥体(206)外表面与锁盘主体(1)的圆锥形孔A(103)内表面相配合，衬套(2)后端面与锁盘主体(1)上的沉孔(102)的端面距离为e2，衬套(2)的圆环状端面C(210)位于圆锥形孔A(103)的内部，并且衬套(2)的圆环状端面C(210)与锁盘主体(1)的端面B(109)之间的距离为e3；油杯(4)安装于衬套(2)中的注油孔(203)内。

2.根据权利要求1所述的一种组合式风电风轮锁盘，其特征在于：所述的半圆锥角为α为11.3°；半圆锥角为β满足关系式0°＜β＜α；宽度e1为1.5～3mm，距离e2为2～3mm，距离为e3为3～5mm。